近日，西北農林科技大學(xué)植保學(xué)院植物免疫研究團隊在《Plant Biotechnology Journal》期刊在線(xiàn)發(fā)表了題為“Arust fungus effector directly binds plant pre-mRNA splice site to reprogram alternative splicing and suppress host immunity”的研究論文。西北農林科技大學(xué)副研究員湯春蕾為第一作者，王曉杰教授為通訊作者，康振生院士為共同作者。

 

　　條銹病是小麥重大真菌病害，傳播快、發(fā)生范圍廣、成災頻率，常導致10%-30%，小麥產(chǎn)量損失嚴重時(shí)甚至絕收。培育和種植抗性品種是防控條銹病最經(jīng)濟有效和環(huán)境友好的措施。然而條銹菌頻繁變異導致品種抗性不斷“喪失”，病害頻繁爆發(fā)流行。研究條銹菌致病性及其變異機理，對小麥抗病遺傳改良個(gè)條銹病可持續防控具有重要的指導意義。

 

　　植物pre-mRNA可變剪接作為重要的轉錄后修飾，是一種快速精確調控植物免疫的有效機制。研究表明小麥條銹菌侵染導致10.4%小麥多外顯子基因發(fā)生可變剪接，但迄今尚未闡明條銹菌干擾宿主 pre-mRNA剪接以抑制免疫的分子機制。本研究首次鑒定到了位于植物細胞核斑點(diǎn)的小麥條銹菌效應蛋白Pst_A23，研究發(fā)現Pst_A23-RNAi轉基因小麥對條銹菌抗性顯著(zhù)提高，而過(guò)表達則明顯增強條銹菌致病性，表明其在條銹菌致病性中發(fā)揮重要作用。轉錄組分析發(fā)現Pst_A23過(guò)表達導致大量差異可變剪接基因，進(jìn)一步研究揭示了Pst_A23可直接與可變剪接位點(diǎn)特異RNA基序結合，干擾小麥抗病相關(guān)基因的可變剪接，抑制寄主植物免疫反應。研究結果解析了條銹菌效應蛋白調控寄主pre-mRNA可變剪接抑制植物免疫的新機制，豐富了對活體營(yíng)養寄生真菌侵染致病機制的認識，為小麥抗病育種提供了新思路和育種資源。

 

　　本研究得到了“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、陜西省創(chuàng )新團隊、陜西省國際科技合作項目、“萬(wàn)人計劃”科技創(chuàng )新領(lǐng)軍人才等項目資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13800